Методика оценки энергетических потерь в спутниковых системах квантовых коммуникаций с учетом атмосферных воздействий

Abstract

Статья посвящена описанию и верификации разработанной методики оценки энергетических потерь, обусловленных влиянием атмосферных явлений при реализации спутникового квантового распределения ключей (КРК), учитывающей воздействие атмосферной турбулентности для расчёта эффективности КРК в спутниковых системах квантовых коммуникаций. Применение разработанной методики в рамках численного моделирования экспериментов по КРК обеспечило повышение точности оценки показателей эффективности КРК по сравнению с существующими подходами. Разработанная и апробированная методика позволяет повысить достоверность результатов количественного расчёта энергетического бюджета спутниковых систем квантовых коммуникаций и, как следствие, улучшить прогнозирование основных показателей эффективности КРК, что способствует обеспечению технико-экономической обоснованности развёртывания отечественных глобальных квантовых коммуникационных сетей. This article describes and verifies a developed methodology for estimating energy losses due to atmospheric influences during satellite quantum key distribution (QKD) implementation. This methodology takes into account the effects of atmospheric turbulence when calculating QKD efficiency in satellite quantum communication systems. The application of the developed methodology to numerical simulations of QKD experiments has improved the accuracy of QKD efficiency estimations compared to existing approaches. The developed and tested methodology improves the reliability of quantitative energy budget calculations for satellite quantum communication systems and, consequently, improves forecasting of key QKD efficiency indicators, thereby contributing to the feasibility study for the deployment of domestic global quantum communication networks.